• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

生物と模倣した確率共鳴機器の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 10558130
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関政策研究大学院大学

研究代表者

松浦 弘幸  政策研究大学院大学, 政策研究プロジェクトセンター, 助教授 (30262116)

研究分担者 中野 正博  産業医科大学, 医学部, 助教授 (70141744)
井街 宏  東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10010076)
藤正 巖 (藤正 巌)  政策研究大学院大学, 大学院・政策研究科, 教授 (30010028)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
2000年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1999年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1998年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワード確率共鳴 / ブラウン運動 / 熱ノイズ / アクチンミオシン系 / イオンチャンネル / ナイキストの定理 / 神経細胞 / 小角X線回折 / 閾値 / 確率共鳴機械 / ナノマシンシステム / 分子機械 / 散逸系 / 量子ゆらぎ / トンネル効果 / 筋肉組織 / 分子間力ギア / Stochastic Machine / レーザーピンセット / ゆらぎ
研究概要

1.筋肉をモデルにしたノイズ共鳴機器の設計
筋肉をモデルにしてた確率共鳴機器の原理を解明した.
アクチンミオシン頭部の間に分子間力を想定し,またミオシンロッドを弾力性のあるバネとして理想化した.ATPの加水分解により放出された熱エネルギーは,水の分子の熱運動に変換される.この水分子がミオシン頭部に衝突することによりミオシン頭部が不規則に揺り動かされるが,次第にアクチンミオシン系の持つ物理的特性により,ノイズ中から特定の周波数のみが増強される.つまり固有の振動を開始したミオシン頭部は,レールとなるアクチンを斜めにけることによって並進運動を行うようになる.
2.ランダムモデルの試作
熱ラッチェットを試作した.ランダムなノイズを与えることでラッチェットは並進運動を行った.
3.神経細胞の確率共鳴
神経細胞に電気的ノイズを乗せることで,ナトリウムやカリウムのイオンチャンネルが開き,細胞膜のコンダクタンスが変化することが示された.これにより,閾値以下の刺激で神経細胞を興奮させることが可能となる.
4.材料の開発
分子レベルから材料を開発し,評価する必要が生じた.このために,小角X回折実験と分子構造計算をおこなった.これにより,互いに絡み合った高分子鎖が振動や荷重により結び目がほどけて行く可能性が示唆された.さらに,セグメントポリウレタンを用いた実験・数値計算では,分子的な疲労はジメチルシロキサンのシリコンイオンが原子電荷が大きく影響を与えていることが疑われた.

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (51件)

  • [文献書誌] Matsuura H,Nakano M: "Actin myosin systems based on the stochastic resonance"Biomedical soft computing and Human Science, Biomedical fuzzy system association. 4(1). 23-31 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岩崎清隆,松浦弘幸,井街宏,中野正博 他: "X線回折実験によるJellyfish弁の弁葉破壊挙動の解明を目指した基礎的検討"第10回バイオエンジンアリング講演論文集. 97(2). 181-182 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H,Nakano M: "stochastic dynamics of molecular machine"Proc.of MHS'99, IEEE. 51-58 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makano M,Katoh T et al.: "logistic regression analysis of inherented polymorphism as modulation of stomach cancer"Biomedical soft computing and human science. 4(1). 33-41 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H Nakano M: "Thermal noise and stochastic dynamics of nanosystem"The 3rd Towa unv. International conference on statistical physics. 37 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松浦弘幸,中野正博: "熱ノイズ駆動型の分子機械、確率共鳴型筋肉モデル"SUT BULLETIN. 8. 40-47 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松浦弘幸: "100万分の1ミリという極微の世界の技術のもたらすもの"Newton. 20(1). 49 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H,Nakano N Liu LG.: "A sliding model of actin myosin system based on Nyquist theorem"Proc of IEEE-EMBS(Asia-Pacific conference). 377-378 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wang A,Matsuura H Nakano M: "A dynamic model for muscles motion"Proc.of IEEE-EMBS(Asia-Pacific conference). 379-380 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H Nakano M: "Thermal noise and stochastic dynamics of nanosystem"Statistical Physics (American Institute of Physics). 519. 557-559 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H Nakano M: "dynamics of nano machine and stochastic resonance"Information. 3(2). 203-230 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H Nakano M: "relativistic schwinger Dyson Formalism"GRIPS Research Report Series. 2000-2. 1-2 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H and Nakano M: "Actin Myosin Systems Based on the Stochastic Resonance"Biomedical Soft computing and Human Science, Biomedical Fuzzy Systems Association. 4(1). 23-31 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakano M, Katoh T, et, al: "Logistic Regression Analysis of Inherited Polymorphism as Modulators of Stomach Cancer"Biomedical Soft Computing and Human Science. 4(1). 33-41 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H, Nakano M: "Stochastic Dynamics of Molecular Machine, It's nanomachine which is based on Nyquist Theory"Proceeding of the 1999 International Symposium on Micromechatronics and Human science (MHS'99), IEEE. ISBN 0-7803-5790-6. 51-58 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H, Nakano M: "Thermal Noise and stochastic Dynamics of Nanosystem ; n An Application for Actin Myosin System"The 3 rd Tohwa univ. International Conference on Statistical Physics. 37. (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H, Nakano M, ey al: "Mechanical Fatigue on Histocompatible Polymeric Materials"7 th SPSJ International Polymer Conference, The Society of Polymer Science, Japan. 145. (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H, Nakano M: "Stochastic dynamics of Molecular Machine"Japanese Association for Mathematical Biology, JAMB Nesletter. 29. 10 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H, Nakano M, Liu LG: "A Sliding Model of Actin-Myosin System Based on Nyquist Theorm, proc.of IEEE-EMBS Asia- Pacific Conference on Biomedical Engineering"part 1/2 ISBN7-5062-4828-x, World Publishing Corporation International Academic Publish. 376-378 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wang A BQ, Matsuura H, Nakano M, Liu LG: "A Dynamic Model for Muscle's Motion, proc.of IEEE-EMBS Asia-Pacific Conference on Biomedical Engineering"part 1/2 ISBN7-5062-4828-x, World Publishing Corporation International Academic Publish. 379-380 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H, Nakano M: "Thermal Noise and Stochastic Dynamics of Nanosystem, Statistical Physics"AIP Conference Proc. 519 (ISBN1-56369-940-8, ISSN0094-243x), American Institute of Physics. 557-559 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H, Nakano M: "Heavy Atoms based on Schwinger-Dyson Formalism"The 8^<th> Asia Pacific Physics Conference, Academia Sinica. 160. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro N, Matsuura H: "relativistic Calculation on Pion Condensation"Book of Abs, International Chemical Congress of Pacific Basin Societies, phy. 10(654). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H, Masahiro N: "Field Theory of heavy atoms"Book of Abs, International Chemical Congress of Pacific Basin Societies, phy. 10(654). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H, Nakano M: "Dynamics of Nanomachine and Stochastic Resonance"Information. 3(2). 203-230 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H, Nakano M: "Relativistic Schwinger-Dyson Formalism"GRIPS Research Report Series. 2000-002. 1-2 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H, Nakano M: "Dynamics of Nanomachine and Stochastic Resonance"GRIPS Research Report Series. 2000-002. 3-15 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H, Masahiro N: "Forecasting method on the quantum physics and Econophysics"GRIPS Research Report Series. 2000-002. 37-44 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H, Nakano M: "Population Dynamics and Econophysics based on Social Biology and Modern Physics"GRIPS Research Report Series. 2000-002. 45-49 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H, Nakano M: "A Bio-Molecular Machine and Actuator from the Mesoscopic Standpoint"JAMS Newsletter, Japanese Society of Mathematical Biology. 32. 22 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuura H,Nakano M,Liu LG.: "A Sliding Model of Acten Myosin System based on Nyquist Theorem"Proc.of IEEE_EMBS Asia-Pacific Conference on Biomedical Engineering. ISBN7-5062-4828-X. 377-378 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuura H,Nakano M: "Dynamics of Nanomachine and Stochastic Resonance"Information. 3(2). 203-230 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuura H,Nakano M: "Thermal Noise and Stochastic Dynamics of Nanosystem"AIP Conference Proc.. 519. 557-559 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中野正博: "Nuclear Schwinger-Dyson Methodの新展開"素粒子研究. 102(1). 68-72 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松浦弘幸,中野正博,藤正巖,井街宏: "確率力学で動作するナノマシンシステムの原理"日本機械学会年次大会論文集. 00-1. 713-714 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuura H,Nakano M,: "Bio-molecular machine and actuator from the mesoscopic standpoint"JAMS Newsletter. 32. 22 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中野正博(分担): "インターネットを利用した医療問診・診断支援システムファジィとソフトコンピューティングハンドハンドブック"共立出版. 927-929 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuura H.,Nakano M.: "Stochastic Dynamics of molecular machine nanomachine which is based on Nyquist Theory"Proc. of 1999 International Symp. on Micromechatronics and Human Science (MHS'99, IEEE). 0-7803-5790-6. 51-58 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuura H.,Nakano M.: "Thermal noise and stochastic dynamics of nano system"The 3rd Tohwa Univ. International Conference on Statistical Physics. 37 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuura H.,Nakano M.: "Stochastic dynamics of molecular machine"JAMB Newsletter. 29. 10 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 松浦弘幸,井街宏,藤正巌: "確率共鳴型筋肉モデルノ機械特性"第37回日本生物物理学会年会. 39. S148 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 松浦弘幸,藤正巌,井街宏: "筋肉組織を模倣した確率共鳴型ナノマシン"Design & System Conference '99 (日本機械学会). 99-27. 382-385 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 中野正博,松浦弘幸: "相対論的場の理論を用いた超重原子の記述"1999計算化学討論会(日本化学プログラム交換機構). 90-91 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 松浦弘幸: "100万分の1ミリという極微の世界の技術のもたらすもの"Newton. 20(1). 49 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 松浦弘幸,中野正博: "熱ノイズ駆動型の分子機械・確率共鳴型筋肉モデル"SUT BULLETIN. 8. 40-47 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 松浦弘幸・中野正博: "ナノマシンとしてのアクチン・ミオシン系" 第37回日本ME学会大会論文集. 36. 498 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] HIROYUKI Matsuura,MASAHIRO Nakano: "Actin Myosin systems Based on the stochastic Resonamce" Biomedical Soft Computing and Human suence. 4(1). 23-31 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 松浦弘幸・中野正博(他): "ナノマシンとしてのアクチン・ミオシン系(2)" JAMB News letters. 20. 5 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] HIROYUKI Matsuura,MasaHIRO Nakano: "Movement of Actin Myosin System lnduced by Random noise" Mathematical Topics in Biology. (発表予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 松浦弘幸・中野正博: "熱ノイズ駆動のアクチンミオシンモデル" 生物物理(suppl.2). 38. S129 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 内田豪,松浦弘幸: "車軸藻節間細胞内微小顆粒のアクチンフィラメント束上での滑り運動特性" 日本物理学会講演概要集. 53(2). 856-857 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

URL: 

公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi